02 julho 2018 Sistemas Sustentáveis de Energia
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- Filipe Castanho de Almada
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1 02 julho 2018 Relatores: Adélio Mendes, LEPABE, U. do Porto João Peças Lopes, INESC-TEC, U. do Porto Manuel Collares Pereira, Univ. de Évora
2 Visão a Longo Prazo para Portugal em 2030 Objetivos Potenciar a reflexão coletiva sobre a base de conhecimento de suporte ao desenvolvimento científico e tecnológico e socioeconómico na área temática Identificar desafios societais e oportunidades e contribuir para respostas fundamentadas e inovadoras de forma colaborativa Processo Abordagem bottom-up, com o envolvimento da comunidade científica, tecnológica e empresarial, e de outras entidades Peritos identificam grandes áreas de desenvolvimento futuro e principais questões de investigação e de inovação até 2030 Workshops com discussão pública de documento de trabalho
3 Peritos envolvidos no processo Adélio Mendes Ana Estanqueiro Aníbal Traça de Almeida António Balastreiro Campos Rodrigues Carlos Lopes de Sousa Custódio Miguens Eduardo Oliveira Fernandes Francisco Ferreira Francisco Gírio Helder Gonçalves João Abel Peças Lopes João Maciel José Cândido José Medeiros Pinto Júlia Seixas Luís Costa Luís Marcelino Ferreira Manuel Collares Pereira Manuel Gameiro Nuno Coelho Nuno Sá Piedade Roberto Ricardo Rato Tiago Farias Vladimiro Miranda FEUP - Univ. Porto LNEG ISR - Univ. Coimbra Secil SRE STI-TEC Energy In LAETA - Univ. Porto ZERO LNEG LNEG INESC-TEC EDP Inovação WAVEC APREN FCT - UNL A4f INESC ID Univ. Évora DEM - Univ. Coimbra a4f Wavec CBE - biomassa ISQ IST INESC Porto
4 Introdução Para a descarbonização do sistema energético
5 Introdução Porquê a descarbonização do sistema energético? 1. Minorar as alterações climáticas resultantes da atividade humana; 2. Produção de eletricidade e calor mais baratos; 3. Aumentar a empregabilidade; 4. Aumentar a independência energética.
6 Objetivos propostos para a descarbonização do sistema energético Objetivos propostos: 1. Redução das necessidades energéticas aumento da eficiência energética; 2. Eletricidade 100 % de fontes renováveis em Portugal em 2030/2040 (com armazenamento e gestão otimizados); 3. Transportes mais sustentáveis, com redução de 25 % nas emissões de GEE em 2030 comparativamente a 2005; 4. Calor e frio, substituição 100 % das tecnologias fósseis mais poluentes por tecnologias de baixo carbono no horizonte 2030.
7 Áreas de ID&I prioritárias a) Conversão e armazenamento de energia para produção de eletricidade e calor; b) Recursos renováveis e eficiência/suficiência energética; c) Sistema elétrico flexível e inteligente; d) Transportes e mobilidade sustentável.
8 Tecnologias de conversão e armazenamento de energia 1. Tecnologias de produção distribuída e centralizada de eletricidade e calor de origem renovável; 2. Produção de combustíveis e químicos de base a partir da energia solar e de outras fontes renováveis; 3. Biomassa e combustíveis derivados de resíduos; 4. Armazenamento estacionário eletroquímico, químico e térmico para a produção de eletricidade e calor; 5. Tecnologias e metodologias auxiliares às tecnologias de conversão e armazenamento de energia; Previsão / estimativa avançada de produção elétrica (vento, sol) a diferentes escalas temporais; Conversores com semicondutores de banda larga e motores de muito alto rendimento.
9 Recursos renováveis e eficiência/suficiência energética 1. Identificação e mapeamento dos recursos energéticos nacionais; 2. Sistemas sustentáveis (Brundtland) de energia; 3. Suficiência e eficiência energética e sociologia; 4. Cidades e edifícios inteligentes envolvendo tecnologias de gestão da procura; 5. Sustentabilidade industrial; 6. Eficiência energética nos consumos de energia na agricultura; 7. Captura e sequestração de CO 2 ; 8. Análises de ciclos de vida; 9. Economia e sociologia da energia.
10 Sistema elétrico flexível e inteligente 1. Metodologias de planeamento otimizado e coordenado do SE com recursos distribuídos e redes ativamente controladas; 2. Gestão inteligente de ativos; 3. Gestão otimizada e integração da geração renovável variável no tempo (VRE) (previsão da produção, controlo preditivo e outros); 4. Gestão inteligente e flexível do sistema elétrico de transporte/ distribuição (convencional e redes híbridas AC/DC); 5. Operação de redes elétricas dominadas por conversores eletrónicos; 6. Observabilidade (PMW, WAM), monitorização da estabilidade e controlabilidade do sistema elétrico, interação TSO/DSO; 7. Serviços de Sistema Avançados. Gestão de reservas distribuídas; 8. Desenvolvimento e integração de sistemas de armazenamento de eletricidade e gestão ativa da procura;
11 Sistema elétrico flexível e inteligente 9. Gestão da flexibilidade dos consumidores, e armazenamento. 10. Segurança de abastecimento e de operação do sistema elétrico; 11. Qualidade de serviço em redes com forte integração de produção renovável e distribuída. Resiliência; 12. Sistemas de proteção para redes com produção distribuída em larga escala; 13. Integração e interação de sistemas energéticos. Complementaridade de vetores energéticos; 14. Organização do sistema elétrico e mercados de eletricidade; 15. O consumidor-produtor na gestão avançada do sistema elétrico; 16. Sistemas flexíveis de conversão eletrónica de energia renovável e transformadores eletrónicos; 17. Digitalização do SE (smart metering, IoT, big data e cibersegurança), técnicas de aprendizagem automática e inteligência computacional.
12 Transportes e mobilidade sustentável 1. Organização e gestão do sistema de transportes e mobilidade terrestre, ferroviária, transporte marítimo e aviação; 2. Gestão de frotas e eficiência energética na mobilidade convencional; 3. Mobilidade urbana eletroquímica (baterias e células de combustível); 4. Armazenamento eletroquímico de energia elétrica para a aplicação em veículos; 5. Sistemas de propulsão híbridos e flex-fuel; 6. Gestão inteligente do carregamento de veículos elétricos; 7. Planeamento e operação de sistemas elétricos com grande integração de sistemas de carregamento rápido e convencionais + recursos energéticos renováveis; 8. Sistemas de carregamento de veículos de tração elétrica de elevado rendimento wireless e bidirecionais com integração em smart grids (V2G, V2H, V2x); 9. Utilização das baterias dos veículos de tração elétrica num contexto de armazenamento distribuído em instalações domésticas e interação com os DSO locais; 10. Tecnologias avançadas de produção de biocombustíveis líquidos e gasosos para a mobilidade, nos setores da aviação, marítimo e transporte rodoviário de longas distâncias).
13 Áreas prioritárias As 8 áreas de ID&I prioritárias: 1. Cidades e edifícios inteligentes: suficiência e eficiência energética, nos espaços urbanos, no parque habitacional e de serviços (edifícios existentes e novos); 2. Eficiência energética e sustentabilidade na indústria e na agricultura; 3. O consumidor-produtor e o seu papel central na gestão avançada do sistema elétrico e na eficiência dos consumos; 4. Digitalização do sistema elétrico, redes inteligentes (smart grids) e integração e otimização da geração renovável variável no tempo explorando soluções avançadas de flexibilidade operacional; 5. Descarbonização da energia: produção de eletricidade e calor a partir de fontes renováveis; 6. Novos combustíveis produzidos a partir de fontes renováveis (incluindo a solarquímica e o hidrogénio), biocombustíveis, e tecnologias associadas; 7. Armazenamento de energia para produção de eletricidade e calor, incluindo o carregamento/descarregamento de baterias em veículos elétricos; 8. Descarbonização da mobilidade e transportes em todos os setores.
14 Obrigado 2 julho 2018
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